[发明专利]沉降式自蔓延氮化铝的制备方法

说明书

一种沉降式自蔓延氮化铝的制备方法，其中包括：将铝粉由固料入口导入沉降式反应器炉体；将氮气通过气体入口通入炉体；铝粉和氮气在炉体内进行自蔓延反应生成氮化铝；氮化铝沉降至炉体底部后通过出料口输出。本发明的沉降式自蔓延氮化铝合成方法可以实现氮化铝的连续合成，对于氮化铝的制备尤其高效和节能。

技术领域

本发明涉及氮化物制备领域，进一步涉及一种沉降式自蔓延氮化铝制备方法。

背景技术

氮化铝作为陶瓷原料，在工业上应用广泛。自蔓延技术是利用化学反应自身放热合成材料的一种方式，由于通过化学反应自身放热就能延续反应进行，不用外热源即可持续反应，因而受到产业界的青睐。

沉降式反应炉(沉降炉)作为一种反应器，其使粉状物料在下降过程中与气体完成部分反应，下降至沉积区完成最终反应。沉积物料形成的料柱，经冷却段冷却，定期从底部出料，出料过程料柱靠自重下降。

现有技术的氮化铝的制备反应器主要为密闭反应器，有些需要在高压状态进行，耗费能源且不安全；有些需要进行加热反应，同样会带来能源消耗；且现有的反应器制备产量和纯度均不高，亟需整体性设备的改进以提高产量和降低能耗。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种沉降式自蔓延氮化铝制备方法，以至少部分解决上述的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供一种沉降式自蔓延氮化铝的制备方法，其中包括：将铝粉由固料入口导入沉降式反应器炉体；将氮气通过气体入口通入炉体；铝粉和氮气在炉体内进行自蔓延反应生成氮化铝；氮化铝沉降至炉体底部后通过出料口输出。

在进一步的实施方案中，铝粉由固料入口通入炉体时，通过脉冲气动方式喷入炉内。

在进一步的实施方案中，铝粉进入炉体的质量流量为20-200kg/h。

在进一步的实施方案中，通入炉体的铝粉小于设定粒径，以满足自蔓延反应要求。

在进一步的实施方案中，所述设定铝粉粒径为0.1-100μm。

在进一步的实施方案中，上述还包括在进行自蔓延反应前通过点燃燃料喷嘴对炉体进行加热。

在进一步的实施方案中，上述方法还包括：通过在出料口下方设置收集料盘和传送带，承接出料口输出的氮化铝并传送。

在进一步的实施方案中，上述方法还包括：通过在炉体下部设置水冷单元，通过水冷单元内的循环水冷却炉体内的氮化铝。

在进一步的实施方案中，上述方法还包括：通过炉盖上的可开闭通孔观察炉体内部反应状况，清除炉壁上的粘接料。

在进一步的实施方案中，氮气通过气体入口通入炉体时的流量为(10-150)Nm³/h。

(三)有益效果

本发明的沉降式自蔓延氮化铝制备方法通过沉降式方式进行制备，可以实现氮化铝的连续合成；

本发明的沉降式自蔓延氮化铝制备方法通过在物料入口处通过脉冲气动方式喷入铝粉，布料均匀，速度可调，无粉尘泄漏；

本发明的沉降式自蔓延氮化铝制备方法通过在出料口下方设置收集料盘和传送带，可以承接出料口输出的氮化铝并快速传送。

本发明的制备方法为自蔓延反应法，无需对炉体进行持续加热，可以节省能源。

附图说明

图1是本发明实施例的沉降式自蔓延氮化铝制备方法工艺流程图。